JP2016221438A

JP2016221438A - 重金属の回収方法及び回収装置

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Publication number: JP2016221438A
Application number: JP2015108735A
Authority: JP
Inventors: 中村　彰; Akira Nakamura; 彰中村; 治雄横田; Haruo Yokota; 大江　太郎; Taro Oe; 太郎大江
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2035-05-28
Also published as: JP6433377B2

Abstract

【課題】ｐＨ低下を抑え、高濃度の重金属が含まれる溶離液を回収することが可能な重金属の回収方法及び回収装置を提供する。
【解決手段】重金属を吸着したイオン交換樹脂が充填されている充填塔１６に酸溶液を通液して、前記重金属を溶離回収する溶離回収工程を含み、充填塔１６に通液する前記酸溶液の通液速度は、線速度（ＬＶ）が０．３〜８ｍ／ｈの範囲であり、空間速度（ＳＶ）が０．２〜２ｈ^−１の範囲である重金属の回収方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、重金属の回収方法及び回収装置の技術に関する。

近年、金属資源の枯渇または地金価格の高騰、有害金属による環境汚染の懸念から、リサイクルを前提とした様々な重金属分離精製技術が開発されている。例えば、特許文献１には、抽出剤を用いて重金属を有機溶媒相中に抽出する方法が開示されている。また、特許文献２には、重金属を水酸化物として沈殿させ、溶液中より分離する方法が開示されている。

また、イオン交換樹脂による重金属回収方法が知られている。イオン交換樹脂を用いた重金属回収方法は、目的とする重金属をイオン交換樹脂に吸着させ、次いで硫酸、塩酸等の酸溶液により、イオン交換樹脂に吸着した重金属を溶離して回収する方法が一般的である。

例えば、特許文献３では、ニッケルメッキ廃液の処理方法としてニッケルイオンとリン酸とを含むニッケルメッキ廃液をイオン交換樹脂と接触させた後、硫酸または塩酸により溶離し、得られた溶離液を拡散透析することにより、ニッケル塩と硫酸または塩酸とを回収する方法が開示されている。

また、例えば、特許文献４では、硫酸イオンを含有する銅／コバルトメッキ液の再生方法として、弱塩基性陰イオン交換樹脂を用いて硫酸イオンの除去する方法が開示されている。

特開２００４−３０７９８３号公報特開２００５−２４８３０８号公報特許第３２７９４０３号公報特許第４４４６１５７号公報

ところで、酸溶液により、イオン交換樹脂に吸着した重金属を回収する方法において、回収した溶離液をリサイクル目的で使用する場合、不純物の含有量が少なく、且つ高濃度で目的の重金属が含まれていること（すなわち高回収率であること）に加え、酸の除去または、中和工程が省けることから、回収した溶離液のｐＨが低すぎないことが求められる。

そこで、本発明の目的は、ｐＨ低下を抑え、高濃度の重金属が含まれる溶離液を回収することが可能な重金属の回収方法及び回収装置を提供することである。

本発明の重金属の回収方法は、重金属を吸着したイオン交換樹脂が充填されている充填塔に酸溶液を通液して、前記重金属を溶離回収する溶離回収工程を含み、前記充填塔に通液する前記酸溶液の通液速度は、線速度（ＬＶ）が０．３〜８ｍ／ｈの範囲であり、空間速度（ＳＶ）が０．２〜２ｈ^−１の範囲である。

また、前記重金属の回収方法において、前記溶離回収工程前に、イオン交換樹脂が充填された充填塔に重金属含有溶液を通液して、前記重金属含有溶液中の重金属を前記イオン交換樹脂に吸着させる吸着工程を含むことが好ましい。

また、前記重金属の回収方法において、前記イオン交換樹脂は、弱酸性陽イオン交換樹脂、又はイミノジ酢酸型キレート樹脂を含むことが好ましい。

また、前記重金属の回収方法において、前記酸溶液は、１〜２５重量％の範囲の濃度を有する硫酸又は塩酸であることが好ましい。

また、本発明の重金属の回収装置は、重金属を吸着したイオン交換樹脂が充填されている充填塔と、前記充填塔に酸溶液を通液する通液手段と、を備え、前記充填塔に通液する前記酸溶液の通液速度は、線速度（ＬＶ）が０．３〜８ｍ／ｈの範囲であり、空間速度（ＳＶ）が０．２〜２ｈ^−１の範囲である。

本発明によれば、ｐＨ低下を抑え、高濃度の重金属が含まれる溶離液を回収することが可能な重金属の回収方法及び回収装置を提供することができる。

本実施形態に係る重金属の回収装置の構成の一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る重金属の回収装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示す回収装置１は、貯留槽１０、流入ライン１２、原水供給ポンプ１４、イオン交換樹脂充填塔１６、酸貯留槽１８、酸供給ライン２０、酸供給ポンプ２２、排出ライン２４、ｐＨ計２６、ニッケルイオン濃度計２８、回収液排出ライン３０、バルブ３２，３４，３６，３８，４０を備えている。イオン交換樹脂充填塔１６には、イオン交換樹脂が充填されている。

流入ライン１２の一端は貯留槽１０に接続され、他端はイオン交換樹脂充填塔１６の一端に接続されている。流入ライン１２には、原水供給ポンプ１４及びバルブ３２，３６が設置されている。酸供給ライン２０の一端は、酸貯留槽１８に接続され、他端は流入ライン１２に接続されている。酸供給ライン２０には、酸供給ポンプ２２、バルブ３４が設置されている。排出ライン２４はイオン交換樹脂充填塔１６の他端に接続されている。排出ライン２４には、ｐＨ計２６、ニッケルイオン濃度計２８、バルブ４０が設置されている。回収液排出ライン３０はニッケルイオン濃度計２８とバルブ４０との間の排出ライン２４に接続されている。回収液排出ライン３０にはバルブ３８が設置されている。

以下に、図１に示す回収装置１の動作について説明する。

図１に示す回収装置１の運転は、ニッケル含有溶液をイオン交換樹脂充填塔１６に通液し、ニッケル含有溶液中のニッケルをイオン交換樹脂に吸着させる吸着工程と、ニッケルを吸着したイオン交換樹脂が充填されているイオン交換樹脂充填塔１６に、酸溶液を通液し、ニッケルを溶離回収する溶離回収工程を含む。以下、各工程について説明する。

＜吸着工程＞
原水供給ポンプ１４を稼動させると共に、バルブ３２，３６，４０を開く。これにより、貯留槽１０内のニッケル含有溶液が流入ライン１２からイオン交換樹脂充填塔１６に供給され、イオン交換樹脂充填塔１６内のイオン交換樹脂により、ニッケル含有溶液中のニッケルが吸着される。そして、ニッケルが除去された処理液がイオン交換樹脂充填塔１６から排出ライン２４へ排出される。排出ライン２４を通る処理液は、例えば、排出ライン２４に設けられるニッケルイオン濃度計２８にてニッケルイオン濃度が測定され、ｐＨ計２６にてｐＨが測定され、排出ライン２４から系外に排出される。処理液中のニッケルイオン濃度が所定値以上となった段階で、原水供給ポンプ１４を停止し、バルブ３２，３６，４０を閉じて、吸着工程を終了する。

高回収率でニッケルを回収するためには、イオン交換樹脂の官能基がニッケルで飽和された状態となった段階で吸着工程を終了することが好ましい。ここで、イオン交換樹脂の官能基がニッケルで飽和されると、ニッケル含有溶液のニッケルは、イオン交換樹脂に吸着されることなく、ほとんどそのままイオン交換樹脂充填塔１６を通過するため、イオン交換樹脂充填塔１６から排出された処理液のニッケル濃度は、貯留槽１０内のニッケル濃度と等しくなる。そこで、イオン交換樹脂充填塔１６から排出される処理液のニッケル濃度が、貯留槽１０内のニッケル濃度と等しくなったことをニッケルイオン濃度計２８により確認した後、原水供給ポンプ１４を停止し、バルブ３２，３６，４０を閉じて、吸着工程を終了することが好ましい。

＜溶離回収工程＞
吸着工程終了後、酸供給ポンプ２２を稼動させると共に、バルブ３４，３６，３８を開く。これにより、酸貯留槽１８内の酸溶液が酸供給ライン２０及び流入ライン１２を通ってイオン交換樹脂充填塔１６に供給され、イオン交換樹脂に吸着されたニッケルが酸溶液とイオン交換される。そして、ニッケルを含む溶離液がイオン交換樹脂充填塔１６から排出ライン２４へ排出される。排出ライン２４を通る溶離液は、例えば、排出ライン２４に設けられるニッケルイオン濃度計２８にてニッケルイオン濃度が測定され、ｐＨ計２６にてｐＨが測定される。本実施形態では、溶離液中のニッケルイオン濃度やｐＨの値に基づいて、溶離液を回収液排出ライン３０から回収液貯留槽（不図示）等に供給することにより回収するか、溶離液を回収液排出ライン３０から系外に排出（廃棄）するかを選択することが望ましい。

例えば、ニッケルイオン濃度計２８により、排出ライン２４を通る溶離液のニッケルイオン濃度をモニタリングし、溶離液中のニッケル濃度が所定値以上、好ましくは１０００ｍｇ／ｌ以上、より好ましくは２０００ｍｇ／ｌ以上となった段階で、溶離液の回収を開始することが望ましい。これにより、イオン交換樹脂充填塔１６から排出される溶離液のうちニッケル濃度の高い溶離液を回収することができるため、ニッケルの回収率を上昇させることが可能となる。

また、例えば、ｐＨ計２６により、排出ライン２４を通る溶離液のｐＨをモニタリングし、溶離液のｐＨが所定範囲、好ましくは３〜３．５の範囲となった段階で、溶離液の回収を停止することが望ましい。溶離回収工程の終期は、イオン交換樹脂充填塔１６から排出される溶離液に、イオン交換樹脂とイオン交換されない硫酸が多く含まれるため、急激なｐＨの低下が生じるが、上記のように溶離液のｐＨに基づいて溶離液の回収を停止することにより、回収した溶離液の過度の酸混入によるｐＨの低下を抑制することが可能となる。なお、溶離液のｐＨが３．５まで低下する前に溶離液の回収を停止すると、ニッケルの回収率が低下してしまう場合があり、溶離液のｐＨが３より低くなった段階で溶離液の回収を停止すると、回収された溶離液のｐＨが過度に低下してしまう場合がある。

イオン交換樹脂充填塔１６に通液する酸溶液の通液速度は、酸溶液の線速度が０．３〜８ｍ／ｈの範囲であり、酸溶液の空間速度が０．２〜２ｈ^−１の範囲である。ここで、本発明者らは、高濃度の重金属を含む溶離液を回収する目的（すなわち、重金属の回収率を上げる目的）で酸溶液の空間速度（ＳＶ）を上げると、溶離液のｐＨが低下してしまい、その一方で、回収する溶離液のｐＨ低下を防ぐ目的で酸溶液の線速度（ＬＶ）を下げると、回収した溶離液中の重金属濃度が低下（すなわち、重金属の回収率が低下）してしまうという知見に基づいて鋭意検討した結果、前述のように、酸溶液の線速度を０．３〜８ｍ／ｈの範囲とし、且つ酸溶液の空間速度を０．２〜２ｈ^−１の範囲とすることにより、ｐＨ低下を抑制し、高濃度の重金属を含む溶離液を回収すること（高回収率で重金属を回収すること）ができることを見出した。本明細書における回収率は、次式により定義され、一般的に、回収率８０％以上を高回収率と言う。
回収率（％）＝［（回収液量×回収液重金属濃度）／（溶離液量×溶離液重金属濃度）］×１００（％）
回収液：イオン交換樹脂充填塔から排出される全溶離液のうち回収した溶離液
溶離液：イオン交換樹脂充填塔から排出される全溶離液

酸溶液の線速度（ＬＶ）は、０．３〜８ｍ／ｈの範囲であればよいが、０．３〜３ｍ／ｈの範囲が好ましく、０．３〜２ｍ／ｈの範囲がより好ましい。酸溶液の線速度（ＬＶ）が０．３ｍ／ｈ未満であると、イオン交換樹脂充填塔１６内において、酸溶液の片流れが起こり、溶離液への酸溶液の混入が早まるため、ニッケルの回収率が低下してしまう。また、酸溶液の線速度（ＬＶ）が８ｍ／ｈを超えると、イオン交換樹脂充填塔１６内におけるイオン交換帯長さが長くなり、早期に酸溶液が充填塔から排出されるため、溶離液中のニッケル濃度の低下、酸濃度の上昇によるｐＨの低下が起こり、ニッケルの回収率が低下してしまう。

酸溶液の空間速度（ＳＶ）は、０．２〜２ｈ^−１の範囲であればよいが、０．３〜１．５ｈ^−１の範囲が好ましく、０．５〜１ｈ^−１の範囲がより好ましい。酸溶液の空間速度（ＳＶ）が０．２ｈ^−１未満であると、溶離回収工程の時間が長くなることから、ニッケルの回収効率が著しく低下してしまう。また、酸溶液の空間速度（ＳＶ）が２ｈ^−１を超えると、イオン交換樹脂充填塔１６内におけるイオン交換帯長さが長くなり、早期に酸溶液が充填塔から排出されるため、溶離液中のニッケル濃度の低下、酸濃度の上昇によるｐＨの低下が起こり、ニッケルの回収率が低下してしまう。

酸溶液の線速度は、酸溶液の流量（Ｌ／ｈ）を、充填塔に充填されたイオン交換樹脂の断面積（ｍ^２、充填塔の断面積に相当）で除することにより求められ、酸溶液の空間速度は、酸溶液の流量（Ｌ／ｈ）を、充填塔に充填されたイオン交換樹脂の体積（ｍ^３）で除することにより求められる。イオン交換樹脂の体積は使用したイオン交換樹脂をＨ形イオン交換樹脂に換算した体積である。

本実施形態の処理対象である重金属含有溶液は、ニッケル含有溶液に限定されるものではなく、重金属を含有する溶液であればよい。ここで、重金属とは、比重が４以上の金属をいい、例えば、鉄、水銀、銅、ニッケル、亜鉛、カドミウム、コバルト、マンガン、チタン等が挙げられる。

イオン交換樹脂充填塔１６に充填されるイオン交換樹脂は、目的とする重金属を吸着することができるイオン交換樹脂であれば特に制限されるものではないが、重金属の吸着性の点等から、イミノジ酢酸型のキレート樹脂または、弱酸性陽イオン交換樹脂が好ましく、カルボキシル基を有する弱酸性陽イオン交換樹脂がより好ましい。イミノジ酢酸型のキレート樹脂又は弱酸性陽イオン交換樹脂は、Ｈ形、Ｎａ形等特に制限されるものではないが、重金属の吸着効率を高める点、吸着工程における処理液のｐＨ低下を防ぐために、イオン交換基をＮａ形に変換して使用することが望ましい。

重金属を吸着可能なイオン交換樹脂は、イミノジ酢酸型のキレート樹脂または、弱酸性陽イオン交換樹脂の他に、例えばアミノリン酸型、ポリアミン型、ビスピコリルアミン型等のキレート樹脂または、強酸性陽イオン交換樹脂などが挙げられるが、これらの樹脂は、重金属（特にニッケルイオン）との親和性が強いため、酸溶液による溶離効率が低下する場合がある。

イオン交換樹脂充填塔１６内のイオン交換樹脂の体積（充填量）、イオン交換樹脂充填塔１６内のイオン交換樹脂の断面積（イオン交換樹脂充填塔１６の断面積）、及び酸溶液の流量は、酸溶液の通液速度が上記範囲を満たすようにそれぞれ設定されれば特に制限されるものではない。

イオン交換樹脂充填塔１６に通液する酸溶液は、イオン交換樹脂から重金属を溶離できるものであれば特に制限されるものではないが、好ましくは１〜２５重量％の範囲、より好ましくは１０〜２５重量％の範囲の濃度を有する硫酸または塩酸が用いられる。濃度が１重量％未満だと、重金属の溶離効率が低下する場合があり、２５重量％より高いと、溶離液中の酸濃度の上昇によるｐＨの低下が起こり、ニッケルの回収率が低下する場合がある。

以下、実施例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示す処理装置を用いて、以下の条件でニッケル含有溶液を処理した。

（イオン交換樹脂）
Ｎａ形弱酸性陽イオン交換樹脂として、「アンバーライトＩＲＣ７６」（ダウ・ケミカル社製、総交換容量３．０ｇ当量／Ｌ−Ｒ（樹脂））を使用した。

（イオン交換樹脂充填塔）
内直径２．６ｃｍ、長さ２００ｃｍの樹脂製カラムに、上記Ｎａ形弱酸性陽イオン交換樹脂９４１ｍＬ（Ｈ形換算で６１４ｍＬ）を充填し、これをイオン交換樹脂充填塔とした。

（ニッケル含有溶液）
ニッケル含有溶液の液質は、ニッケル濃度が６１ｍｇ／Ｌ、ｐＨが７．６であった。

（ニッケルイオン濃度計）
笠原理化工業社製「ニッケル濃度計Ｎｉ−５Ｚ」を用いた。

（ｐＨ計）
東亜ディーケーケー社製「イオンｐＨメーターＩＭ−５５Ｇ」を用いた。

（吸着工程）
イオン交換樹脂充填塔に通液するニッケル含有溶液の流量を８６．９Ｌ／ｈ（ＬＶ＝３４ｍ／ｈ、ＳＶ＝５８ｈ^−１（Ｈ形換算））として、ニッケル含有溶液の通液を行い、イオン交換樹脂にニッケルを吸着させた。イオン交換樹脂充填塔から排出される処理液のニッケル濃度が、ニッケル含有溶液のニッケル濃度と同じになった段階で、ニッケル含有溶液の通液を終了した（吸着工程の終了）。

（溶離回収工程）
２０ｗｔ％硫酸を２ＢＶ（ＢＶ：処理倍量、（硫酸の総通液量）／（イオン交換樹脂充填量（Ｈ形換算））で算出される）使用し、硫酸の線速度（ＬＶ）を０．３ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を０．２ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して、ニッケルを吸着したイオン交換樹脂が充填されているイオン交換樹脂充填塔に硫酸を通液し、イオン交換樹脂に吸着しているニッケルを溶離させた。イオン交換樹脂充填塔から排出される溶離液の性状をニッケルイオン濃度計および、ｐＨ計でモニタリングし、溶離液のニッケル濃度が２０００ｍｇ／ｌになったところから、溶離液を回収し、溶離液のｐＨが３になった時点で、溶離液の回収を終了した。

実施例１において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量１０１９ｍＬ（１．３ＢＶ）、ニッケル濃度８０２７６．３ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝４．３であり、ニッケル回収率は、９４．４％であった。

（実施例２）
イオン交換樹脂９４ｍＬ（Ｈ形換算で６１ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ１００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を０．３ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を２．０ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。実施例２において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量９４．１ｍＬ（１．２ＢＶ）、ニッケル濃度７４５０６．１ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝４．０であり、ニッケル回収率は、８５．６％であった。

（実施例３）
イオン交換樹脂６２７ｍＬ（Ｈ形換算で４０９ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ２００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を１．０ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を１．０ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。実施例３において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量６２７ｍＬ（１．２ＢＶ）、ニッケル濃度８４０３６．２ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝４．３であり、ニッケル回収率は、８９．８％であった。

（実施例４）
イオン交換樹脂２５０８ｍＬ（Ｈ形換算で１６３６ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ５００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を４．０ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を１．０ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。実施例４において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量２４０３．６ｍＬ（１．１５ＢＶ）、ニッケル濃度８０３６５．５ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝３．６であり、ニッケル回収率は、８３．３％であった。

（実施例５）
イオン交換樹脂２５０８ｍＬ（Ｈ形換算で１６３６ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ５００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を８．０ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を２．０ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。実施例５において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量２６１３ｍＬ（１．２５ＢＶ）、ニッケル濃度７２０５４．２ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝３．５であり、ニッケル回収率は、８０．８％であった。

（比較例１）
イオン交換樹脂６２７ｍＬ（Ｈ形換算で４０９ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ２００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を０．２ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を０．２ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。比較例１において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量５２３ｍＬ（１ＢＶ）、ニッケル濃度６９７０１．８ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝３．５であり、ニッケル回収率は、７４．５％であった。

（比較例２）
イオン交換樹脂２５７１ｍＬ（Ｈ形換算で１６７７ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ５００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を８．５ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を２．０ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。比較例２において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量１５００ｍＬ（０．７ＢＶ）、ニッケル濃度７００１２．２ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝３．５であり、ニッケル回収率は、７３．３％であった。

（比較例３）
イオン交換樹脂１８８１ｍＬ（Ｈ形換算で１２２７ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ５００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を０．３ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を０．１ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。比較例３において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量１５６８ｍＬ（１．０ＢＶ）、ニッケル濃度６９７０１．８ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝３．６であり、ニッケル回収率は、７５．０％であった。

（比較例４）
イオン交換樹脂１５０ｍＬ（Ｈ形換算で９８ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ１００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を０．６ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を２．５ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。比較例４において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量１１３ｍＬ（０．９ＢＶ）、ニッケル濃度７００１２．２ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝３．４であり、ニッケル回収率は、７１．６％であった。

（比較例５）
イオン交換樹脂１８８１ｍＬ（Ｈ形換算で１２２７ｍＬ）を、内直径２．６ｃｍ、長さ５００ｃｍの樹脂製カラムに充填したイオン交換樹脂充填塔を用いたこと、硫酸の線速度（ＬＶ）を７．５ｍ／ｈ、空間速度（ＳＶ）を２．５ｈ^−１（Ｈ形換算）に設定して溶離回収工程を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で試験した。比較例５において回収された溶離液（回収液）の性状は、液量１２５４ｍＬ（０．８ＢＶ）、ニッケル濃度６９３００．０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ＝３．５であり、ニッケル回収率は、７２．６％であった。

実施例１〜５及び比較例１〜５の硫酸の通液速度（ＬＶ及びＳＶ）、ニッケル回収率、ｐＨの結果を表１にまとめた。

表１の結果から分かるように、硫酸の線速度を０．３〜８ｍ／ｈの範囲、空間速度を０．２〜２ｈ^−１の範囲とした実施例１〜５では、回収された溶離液のｐＨ低下を抑制しながら、比較例１〜５よりニッケル回収率を向上させることができた。

１回収装置、１０貯留槽、１２流入ライン、１４原水供給ポンプ、１６イオン交換樹脂充填塔、１８酸貯留槽、２０酸供給ライン、２２酸供給ポンプ、２４排出ライン、２６ｐＨ計、２８ニッケルイオン濃度計、３０回収液排出ライン、３２，３４，３６，３８，４０バルブ。

Claims

重金属を吸着したイオン交換樹脂が充填されている充填塔に酸溶液を通液して、前記重金属を溶離回収する溶離回収工程を含み、
前記充填塔に通液する前記酸溶液の通液速度は、線速度（ＬＶ）が０．３〜８ｍ／ｈの範囲であり、空間速度（ＳＶ）が０．２〜２ｈ^−１の範囲であることを特徴とする重金属の回収方法。
前記溶離回収工程前に、イオン交換樹脂が充填された充填塔に重金属含有溶液を通液して、前記重金属含有溶液中の重金属を前記イオン交換樹脂に吸着させる吸着工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の重金属の回収方法。
前記イオン交換樹脂は、弱酸性陽イオン交換樹脂、又はイミノジ酢酸型キレート樹脂を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の重金属の回収方法。
前記酸溶液は、１〜２５重量％の範囲の濃度を有する硫酸又は塩酸であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の重金属の回収方法。
重金属を吸着したイオン交換樹脂が充填されている充填塔と、
前記充填塔に酸溶液を通液する通液手段と、を備え、
前記充填塔に通液する前記酸溶液の通液速度は、線速度（ＬＶ）が０．３〜８ｍ／ｈの範囲であり、空間速度（ＳＶ）が０．２〜２ｈ^−１の範囲であることを特徴とする重金属の回収装置。